北斗，太空中最亮的中國星

孫紹波/畫

吳健/文

這是北京鑲嵌在太空的最亮星星。昨天，中國成功發射第五、六顆北斗三號組網衛星，標誌著中國版全球衛星定位系統又邁出關鍵一步。

按照全球衛星導航系統國際委員會（ICG）認定，正式運營或發展中的全球性衛星導航系統只有美國GPS、俄羅斯GLONASS、中國北斗（BDS）和歐盟「伽利略」等四套。如果把1994年就投入全功能運營的GPS稱為該領域的「老字號」，那麼北斗就是衛星導航的「新標杆」。北斗系統新聞發言人冉承其介紹，北斗系統進入到「高密度發射年」，當前，北斗不僅具備為中國及周邊地區提供定位、導航和授時服務，而且服務區擴大到亞太，2020年實現服務全球導航，屆時北斗系統應包括35顆衛星，為測繪、漁業、交通、氣象和電信等提供服務。據透露，前期系統測試和試驗評估表明，北斗系統已具備10米級的定位服務精度，儘管比美國GPS的米級定位精度尚有差距，但這絕非「技術鴻溝」，因為北斗家族衛星將持續擴容，隨著參與定位的衛星數量增加，定位精度勢必水漲船高。

「這是大國才能玩的東西，除了技術因素，更重要的是綜合國力的比拼。」俄科學院遠東研究所主任研究員瓦西里·卡申說，當北斗衛星全部到位後，能提供持續而實時的被動三維地理空間定位和速度測算，更因為北斗在全球衛星導航市場上是後起之秀，儘管在衛星運行軌道選擇及信號傳輸波段上比「先行者」吃虧，但導航技術發展素有「後發先至」現象，尤其中國是全球移動通信設備製造大國，產品上免費接入北斗用戶端應用軟體是大勢所趨，因此北斗具有多項不為人知的優勢潛力。難怪，去年底，中美簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》，聲明確認北斗與GPS將根據國際電信聯盟規範，實現射頻兼容運行，民用信號未來可共通聯結使用。就在幾年前，美國人根本不談這個問題，但中國人用實力贏得了「先行者」的尊重與平等合作地位。

今天的人們已離不開定位導航：肚子餓了，用手機導航搜一下附近有什麼特色美食；出行之前，用打車軟體預約車輛，司機按導航定位直接到約定地點載上乘客駛向目的地……大家都把北斗視為驅使手機地圖上游標移動的無所不在、卻看不見的系統，但由衛星和無數接收器組成的這個龐大網路的作用遠非僅此而已。北斗信號為含有接收器晶元的任何設備提供來自衛星原子鐘的持續和精確的時間信息，需要精確定時（包括同步電信）或對高速交易（未來包括股票交易）記錄的任何任務都要用到它。中國衛星導航系統管理辦公室披露：截至2016年4月，北斗導航型基帶、射頻晶元、模塊銷量突破2400萬片，測量型高精度板卡銷量近12萬套，導航天線400萬套，高精度天線銷量超過50萬隻。

這一切累累碩果，全都來自基礎科學研究與探索。門捷列夫說過，「沒有測量，就沒有科學」。當我們仰望天上的北斗時，可曾想到那些為導航事業做出不朽貢獻的科研測繪大軍。在人民軍隊里，有一支「英雄測繪大隊」，他們從平均海拔5000多米的「生命禁區」踏進「上無飛鳥，下無走獸」的「死亡之海」；從負30攝氏度的高寒極地來到40攝氏度的熱帶叢林；只用七年時間裡就提交幾十萬組精確數據，完成衛星定位一、二級網數百個點位布測和地殼運動觀測網路數百個站點數據採集，為2008年「2000中國大地坐標系」（CGCS2000）全面啟用立下汗馬功勞。在行家眼裡，CGCS2000是北斗的「基礎之基礎」，沒有高精度的坐標基準，就沒有準確導航定位，像GPS採用WGS84坐標系、GLONASS採用PZ-90坐標系、伽利略採用GTRF坐標系，都是高精度的大地地心坐標系，而中國三代北斗的進化，除開衛星自身精度的進步外，更關鍵的是中國擁有自主知識產權的大地坐標系等基礎工作起了決定性作用。中國工程院院士，著名的大地測量學家魏子卿曾明確表示，新一代北斗要提供米級、厘米級甚至毫米級的精密導航定位服務，「採用CGCS2000作為參考框架是我們必然的選擇」。

由此推廣之，要確立未來社會主義強國地位，中國必須不遺餘力地加強基礎科學研究。就在此次北斗衛星發射前不久，國務院發布《關於全面加強基礎科學研究的若干意見》，指出到2035年中國基礎科學研究整體水平和國際影響力大幅躍升，產出一批對世界科技發展和人類文明進步有重要影響的原創性科學成果；到本世紀中葉，將把中國建設成為世界主要科學中心和創新高地，湧現出一批重大原創性科學成果和國際頂尖水平的科學大師。可以想見，在基礎科研加速推進的大好形勢下，中國人將有更多像北斗這樣的高精尖產品向「賽先生」——科學致敬！

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